一种高抗腐蚀性锅炉水冷壁结构的制作方法

    技术2023-03-23  51


    本实用新型涉及一种水冷墙结构,属锅炉设备技术领域。



    背景技术:

    水冷墙通常垂直铺设在炉墙内壁面上,主要用来吸收炉内火焰和高温烟气所放出辐射热的锅炉受热面,它由数排钢管组成,分布于锅炉炉膛的四周,但在水冷墙示意运行中,由于锅炉炉膛燃烧作业效率、部位分布不均等因素,极易导致构成水冷墙的各钢管发生受热不均情况,进而导致因钢管受热不均而发生变形甚至爆裂等严重影响锅炉正常运行的情况发生,此外,在锅炉运行中,往往会产生大量包含具诸如二氧化硫等腐蚀性气体的炉气及大量固体粉尘,腐蚀性炉气往往会导致钢管管壁受到侵蚀而发生泄漏、爆裂等情况发生,而固体粉尘则会在钢管表面形成积灰、结渣,从而影响了钢管热交换作业效率,并加剧钢管因受热不均而发生形变或爆裂的风险。

    针对这一问题,迫切需要开发一种新型的水冷墙结构,以满足实际使用的需要。



    技术实现要素:

    针对现有技术上存在的不足,本实用新型提供一种高抗腐蚀性锅炉水冷壁结构,该新型结构集成化、模块化程度高,在可有效实现对炉膛进行水冷降温保护的同时,一方面可有效的提高水冷墙运行时的受热均匀性,防止因受热不均而导致水冷腔的水冷管发生变形甚至爆裂情况发生,另一方面可有效降低炉膛烟气、粉尘对水墙造成的腐蚀、磨损及因粉尘堵塞而导致水冷墙热交换效率下降和局部过热情况发生,从而极大的提高了水冷墙设备运行的稳定性和可靠性。

    为了实现上述目的,本实用新型是通过如下的技术方案来实现:

    一种高抗腐蚀性锅炉水冷壁结构,包括承载龙骨、冷却水管、输水管、回水管、射流风口,其中承载龙骨包括承载横梁、承载立柱,承载横梁为闭合环状结构,承载横梁至少两个并同轴分布,且相邻两个承载横梁间通过至少四条承载立柱连接,且各承载立柱环绕承载横梁轴线均布并与承载横梁垂直分布,冷却水管若干,相互并联并嵌于承载龙骨的承载横梁内,且分布在与承载横梁垂直分布的同一平面内,且相邻的两条冷却水管间间距不大于冷却水管直径的3倍,承载龙骨及位于承载龙骨内的各冷却水管构成一个工作组,且工作组至少两个,各工作组以输水管轴线对称分布在输水管两侧,且各工作组中冷却水管上端面均与输水管连通,下端面均与回水管连通,且冷却水管轴线分别与输水管、回水管轴线垂直并相交,射流风口若干,分别位于相邻两条冷却水管之间并与承载横梁相互连接,射流风口轴线与冷却水管轴线平行分布,且沿冷却水管轴向方向上,均布至少两个射流风口且相邻两个射流风口间间距为冷却水管有效长度的1/5—1/2,射流风口间相互并联。

    进一步的,所述的冷却水管与承载横梁间通过弹性垫块相互连接。

    进一步的,所述的冷却水管外表面均布若干导流板,所述导流板环绕冷却水管轴线呈螺旋状结构分布,且导流板板面与冷却水管轴线呈30°—90°夹角。

    进一步的,所述的导流板均为空心网状结构,且网孔孔径均不大于2.5毫米,且导流板前端面与冷却水管外表面间间距不大于20毫米。

    进一步的,所述的冷却水管与输水管、回水管间通过控制阀相互连通。

    进一步的,所述的射流风口间通过分流管相互连通,且所述分流管位于承载龙骨后端面外侧,且分流管与射流风口间通过控制阀相互连通。

    本新型结构集成化、模块化程度高,在可有效实现对炉膛进行水冷降温保护的同时,一方面可有效的提高水冷墙运行时的受热均匀性,防止因受热不均而导致水冷腔的水冷管发生变形甚至爆裂情况发生,另一方面可有效降低炉膛烟气、粉尘对水墙造成的腐蚀、磨损及因粉尘堵塞而导致水冷墙热交换效率下降和局部过热情况发生,从而极大的提高了水冷墙设备运行的稳定性和可靠性。

    附图说明

    下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

    图1为本实用新型横断面结构示意图。

    图2为本新型侧视局部结构结构示意图。

    具体实施方式

    为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。

    如图1-2所述的一种高抗腐蚀性锅炉水冷壁结构,包括承载龙骨1、冷却水管2、输水管3、回水管4、射流风口5,其中承载龙骨1包括承载横梁101、承载立柱102,承载横梁101为闭合环状结构,承载横梁101至少两个并同轴分布,且相邻两个承载横梁101间通过至少四条承载立柱102连接,且各承载立柱102环绕承载横梁101轴线均布并与承载横梁101垂直分布,冷却水管2若干,相互并联并嵌于承载龙骨的1承载横梁101内,且分布在与承载横梁102垂直分布的同一平面内,且相邻的两条冷却水管2间间距不大于冷却水管2直径的3倍,承载龙骨1及位于承载龙骨1内的各冷却水管2构成一个工作组,且工作组至少两个,各工作组以输水管3轴线对称分布在输水管3两侧,且各工作组中冷却水管2上端面均与输水管3连通,下端面均与回水管4连通,且冷却水管2轴线分别与输水管3、回水管4轴线垂直并相交,射流风口5若干,分别位于相邻两条冷却水管2之间并与承载横梁101相互连接,射流风口5轴线与冷却水管2轴线平行分布,且沿冷却水管2轴向方向上,均布至少两个射流风口5且相邻两个射流风口5间间距为冷却水管2有效长度的1/5—1/2,射流风口5间相互并联。

    本实施例中,所述的冷却水管2与承载横梁101间通过弹性垫块6相互连接。

    本实施例中,所述的冷却水管6外表面均布若干导流板7,所述导流板7环绕冷却水管2轴线呈螺旋状结构分布,且导流板7板面与冷却水管2轴线呈30°—90°夹角。

    本实施例中,所述的导流板7均为空心网状结构,且网孔孔径均不大于2.5毫米,且导流板7前端面与冷却水管2外表面间间距不大于20毫米。

    本实施例中,所述的冷却水管2与输水管3、回水管4间通过控制阀8相互连通。

    本实施例中,所述的射流风口5间通过分流管9相互连通,且所述分流管9位于承载龙骨1后端面外侧,且分流管9与射流风口5间通过控制阀8相互连通。

    本新型在具体实施中,首先根据炉膛结构对承载龙骨、冷却水管及射流风口进行组装,构成若干工作组,然后将各工作组分别通过承载龙骨固定安装到炉膛内表面最后将各冷却水管分别与输水管、回水管连通,并使输水管、回水管与外部的冷却水循环系统连通,将各射流风口分别与外部的送风系统连通,即可完成本新型装配。

    在实际运行中,由冷却水循环系统将冷却水通过输水管分别输送并分流到各冷却水管中,然后冷却水沿冷却水管进行流动并通过回水管回流到冷却水循环系统中,通过冷却水在沿冷却水管流动时与炉膛间热交换达到对炉膛内表面保护的目的;同时在冷却水在沿冷却水管中流动热交换作业时,另通过射流风口向冷却水管外表面喷射沿冷却水管轴线方向一致的高速气流,通过高速气流一方面对冷却水管外表面进行强制热交换,提高冷却水管热交换效率的同时,另有效防止冷却水管受热不均情况发生,提高冷却水管运行稳定性。

    此外,通过射流风口喷射的气流可在冷却水管外表面形成气膜层,通过气膜层有效防止炉气中腐蚀性气体对冷却水管造成的腐蚀,同时也有效防止固体颗粒在冷却水管表面形成积灰、结渣而导致冷却水管受热不均而发生形变甚至爆裂情况发生。

    本新型结构集成化、模块化程度高,在可有效实现对炉膛进行水冷降温保护的同时,一方面可有效的提高水冷墙运行时的受热均匀性,防止因受热不均而导致水冷腔的水冷管发生变形甚至爆裂情况发生,另一方面可有效降低炉膛烟气、粉尘对水墙造成的腐蚀、磨损及因粉尘堵塞而导致水冷墙热交换效率下降和局部过热情况发生,从而极大的提高了水冷墙设备运行的稳定性和可靠性。

    本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

    技术总结
    本新型涉一种高抗腐蚀性锅炉水冷壁结构,包括承载龙骨、冷却水管、输水管、回水管、射流风口,其中承载龙骨包括承载横梁、承载立柱,承载横梁为闭合环状结构,相邻两个承载横梁间通过至少四条承载立柱连接,冷却水管嵌于承载龙骨的承载横梁内,冷却水管上端面均与输水管连通,下端面均与回水管连通,射流风口分别位于相邻两条冷却水管之间并与承载横梁相互连接。本新型一方面可有效的提高水冷墙运行时的受热均匀性,防止因受热不均而导致水冷腔的水冷管发生变形甚至爆裂情况发生,另一方面可有效降低炉膛烟气、粉尘对水墙造成的腐蚀、磨损及因粉尘堵塞而导致水冷墙热交换效率下降和局部过热情况发生。

    技术研发人员:王道勇;李国中;王延峰
    受保护的技术使用者:河南金大地化工有限责任公司
    技术研发日:2019.07.10
    技术公布日:2020.04.03

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